JPH08211112A - Electric apparatus for ac electric power system - Google Patents

Electric apparatus for ac electric power system

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JPH08211112A
JPH08211112A JP7294863A JP29486395A JPH08211112A JP H08211112 A JPH08211112 A JP H08211112A JP 7294863 A JP7294863 A JP 7294863A JP 29486395 A JP29486395 A JP 29486395A JP H08211112 A JPH08211112 A JP H08211112A
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JP
Japan
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sampling
sampling rate
samples
waveform
electric device
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JP7294863A
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Japanese (ja)
Inventor
Robert T Elms
トレイシー エルムズ ロバート
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
    • G01R21/1331Measuring real or reactive component, measuring apparent energy
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques

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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute harmonic distortion analysis and various monitor functions by determining the first parameter value of waveform from samples obtained at a first sampling rate. SOLUTION: A ranging circuit 11 converts current and voltage signals from a distribution system 3 and delivers an output through an A/D converter 13 to a digital processor 15. The converter 13 samples analog voltage and current at a sampling rate determined by an interruption signal delivered from a processor 15. The interruption signal is generated selectively at a first low sampling rate or a second high sampling rate. The processor 15 generates two sets of values of electric parameter wherein the parameters of first set are related to the monitor functions and the parameters of second set are harmonic coefficients. The processor 15 comprises an I/O unit 17 and connected with a front panel 19 so that the processor 15 can monitor the system 3 by controlling a monitor/analyzer 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は、データ収集及び計測機
能を実行すると共に電力系統中の波形の高調波ひずみ分
析を実行できるディジタル装置における当該データの処
理に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the processing of data in digital devices capable of performing data collection and measurement functions as well as performing harmonic distortion analysis of waveforms in a power system.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】交流電
力系統のための最新式モニタは、種々の電気的パラメー
タ、例えば、rms(二乗平均)電流及び電圧、ピーク
電流及び電圧、電力、エネルギ、力率等を計算するため
のマイクロコンピュータを装備している。典型的には、
マイクロプロセッサへの入力のために電力系統のアナロ
グ波形をディジタル化するサンプリングレート又はサン
プル化率は、精度向上のために望ましい高サンプリング
レートと、マイクロプロセッサが出力として望ましい種
々の電気的パラメータを計算するのに必要な時間を計算
する上での必要条件としての低サンプリングレートとの
妥協の産物である。
BACKGROUND OF THE INVENTION State-of-the-art monitors for AC power systems have various electrical parameters such as rms (root mean square) current and voltage, peak current and voltage, power, energy, and so on. Equipped with a microcomputer for calculating the power factor. Typically,
The sampling rate or sample rate that digitizes the analog waveform of the power system for input to the microprocessor calculates the desired high sampling rate for improved accuracy and the various electrical parameters desired by the microprocessor for output. It is a compromise with a low sampling rate as a requirement in calculating the time required for

【0003】波形解析器は交流電力系統中の波形のオシ
ログラフによる分析に用いられ、また、これを使用して
波形の高調波成分を求めることができる。周知のナイキ
ストの定理によれば、検出すべき最も高い振動数の二倍
の振動数で信号をサンプリングする必要がある。かくし
て、抽出すべき最も高い調波の振動数の二倍の振動数で
波形をサンプリングしなければならない。たとえば、第
50番目の調波を抽出するためには、少なくとも6KHz
で60Hzの交流信号をサンプリングする必要がある。こ
の高いサンプリングレートにより、マイクロコンピュー
タに負担がかかる。事実、一モニタ/解析器では、例え
ば、種々の電圧及び電流、電力等の計算のようなモニタ
機能だけを、ディジタル装置のマイクロコンピュータで
実行する。生のディジタル波形データを、高調波分析を
実行するための計算速度が一層大きな遠隔コンピュータ
に送る。
A waveform analyzer is used for oscillographic analysis of waveforms in an AC power system, and can be used to determine harmonic components of waveforms. According to the well-known Nyquist theorem, it is necessary to sample the signal at twice the highest frequency to be detected. Thus, the waveform must be sampled at twice the frequency of the highest harmonic to be extracted. For example, to extract the 50th harmonic, at least 6KHz
It is necessary to sample an AC signal of 60 Hz at. This high sampling rate puts a strain on the microcomputer. In fact, in one monitor / analyzer, only the monitoring functions, for example the calculation of various voltages and currents, powers, etc., are performed in the microcomputer of the digital device. The raw digital waveform data is sent to a remote computer, which has a higher computational speed to perform harmonic analysis.

【0004】最新式の回路遮断器も又、引外しユニット
内にマイクロコンピュータを利用している。かかるディ
ジタル引外しユニットは、保護機能に加えてモニタ機能
を実行できる。これら回路遮断器の中には、マイクロプ
ロセッサに過大の負担をかけないで精度を向上させる等
価なサンプリング技術として知られるものを採用する回
路遮断器がある。等価なサンプリング技術では、交流波
形のサンプリングを、一周期の一部(何分の一か)の遅
れを伴って一サイクル当たり選択された回数実施し、そ
の後に別のサンプル周期を同一のサンプリング速度で得
る。かくして、サンプリング時点は、一周期の選択され
た一部だけ周期毎に「バンプ(bump)」される。次に、
かる「バンプ」された周期の数にわたって収集されたデ
ータを用いて種々のパラメータを計算する。たとえば、
もし、使用するサンプリングレートが一周期につき16
個のサンプルであれば、一周期についてサンプリングを
行い、一周期の1/64の遅れをとり、次に一サイクル
当たり16個のサンプルという速度で別の16個のサン
プルを抽出することにより一サイクル当たり64個のサ
ンプルという有効速度をグ実現できる。データの4つの
周期が蓄積されるまでこれを繰り返し実施するが、この
データを生じさせるためには41/16周期が必要である。
かくして、これは同調サンプリングではないが、モニタ
機能及び保護機能を実行するためには同調サンプリング
は不要である。
State-of-the-art circuit breakers also utilize a microcomputer in the trip unit. Such a digital trip unit can perform a monitor function in addition to a protection function. Among these circuit breakers is a circuit breaker that employs what is known as an equivalent sampling technique that improves accuracy without imposing an excessive burden on the microprocessor. An equivalent sampling technique is to sample the AC waveform a selected number of times per cycle with a delay (a fraction of a cycle) of one cycle, followed by another sample cycle at the same sampling rate. Get at. Thus, the sampling instant is "bumped" every cycle for a selected portion of one cycle. next,
Various parameters are calculated using the data collected over the number of such "bumped" cycles. For example,
If the sampling rate used is 16 per cycle
For one sample, one cycle is performed by sampling for one cycle, delaying by 1/64 of one cycle, and then extracting another 16 samples at a rate of 16 samples per cycle. An effective speed of 64 samples per can be achieved. While four cycles of data are performed repeatedly so far is accumulated, in order to generate this data is needed 4 1/16 cycle.
Thus, although this is not tuned sampling, tuned sampling is not needed to perform the monitoring and protection functions.

【0005】しかしながら、高調波ひずみの計算に用い
られるフーリエ解析の実行のためにサンプリングは同期
方式でなければならない。同期サンプリングとは、一サ
イクルにつき整数個のサンプルを抽出することをいう。
さらに、上述のように、高調波分析を行うのに必要なフ
ルレンジの高調波情報を検出するには、高いサンプリン
グレートが必要である。同時に、そのデータのフーリエ
解析は、相当長い計算時間を必要とする。その結果、特
に多岐にわたるモニタリングをもディジタル装置で実行
する場合、非常に大きな負担がマイクロコンピュータに
加わることになる。
However, the sampling must be synchronous in order to perform the Fourier analysis used to calculate the harmonic distortion. Synchronous sampling refers to extracting an integer number of samples per cycle.
Moreover, as mentioned above, a high sampling rate is required to detect the full range of harmonic information needed to perform harmonic analysis. At the same time, Fourier analysis of that data requires a considerable amount of computation time. As a result, a very large burden is placed on the microcomputer, especially when a wide variety of monitoring is also performed by the digital device.

【0006】したがって、高調波ひずみ解析を内部で実
行できると共に種々のモニタ機能を実行できる交流電力
系統のためのディジタルモニタ/解析器が要望されてい
る。特に、全高調波ひずみ分析について必要なデータを
得るのに充分に高い速度で交流波形をサンプリングで
き、それと同時に、その分析を実施すると共に種々のモ
ニタ計算を実行するのに充分な計算時間をもつ改良型デ
ィジタルモニタ/解析器が要望されている。
Accordingly, there is a need for a digital monitor / analyzer for an AC power system that can perform harmonic distortion analysis internally as well as perform various monitoring functions. In particular, the AC waveform can be sampled at a rate high enough to obtain the required data for total harmonic distortion analysis, while at the same time having sufficient computation time to perform that analysis and perform various monitor calculations. An improved digital monitor / analyzer is desired.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記要望及び他の要望
は、交流波形のサンプリングを、モニタ又は保護機能の
ためのデータを収集するために第1の低速のサンプリン
グレートで実施し、高調波ひずみ分析のために波形をデ
ィジタル化するよう第2の、それよりも高いサンプリン
グレートで実施する交流電力系統用の本発明の電気装置
で満たされる。等価なサンプリングの形態を低速サンプ
リングのために用い、一方、同期サンプリングを高速サ
ンプリング中に用いて波形の高調波成分のフーリエ解析
のための要件を満たすようにする。通常はサンプリング
を低速で実施するが、高速度での瞬時のサンプリング
を、マニュアルコマンドで、或いは特定の時間に特定の
事象の発生時に自動的に実行できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above and other needs include performing AC waveform sampling at a first, slower sampling rate to collect data for a monitor or protection function, and harmonic distortion. A second, higher sampling rate implemented to digitize the waveform for analysis is filled with the electrical device of the invention for an AC power system. An equivalent form of sampling is used for slow sampling, while synchronous sampling is used during fast sampling to meet the requirements for Fourier analysis of the harmonic content of the waveform. Normally, sampling is performed at a low speed, but instantaneous sampling at a high speed can be performed by a manual command or automatically when a specific event occurs at a specific time.

【0008】2つのサンプリングレートを、サンプリン
グをサンプリングフレームに組織化することを通じて具
体化し、サンプリングフレームは各々、一周期の一部の
遅れを伴う選択された数の周期について所定数のサンプ
リング繰返し部分を含む。高速度におけるサンプリング
を、サンプリングフレーム中に、選択された数の周期の
二以上の繰返し部分で実施する。かくして、等価なサン
プリングがサンプリングフレーム中に低速度でサンプリ
ングを実施するために用いられ、高速サンプリングが、
もしフレーム中に用いられた場合にはそれと同期して実
施される。好ましくは、高速サンプリングを低速度の整
数倍である速度で実施し、したがってモニタされた電気
的パラメータの連続計算のために低速データを高速デー
タから抽出できるようにする。
Two sampling rates are embodied through organizing the sampling into sampling frames, each sampling frame comprising a predetermined number of sampling repetition portions for a selected number of cycles with some delay of one cycle. Including. Sampling at high speed is performed in two or more repeating portions of a selected number of periods during the sampling frame. Thus, equivalent sampling is used to perform sampling at a low rate during the sampling frame, and fast sampling is
If used in a frame, it is performed synchronously with it. Preferably, the fast sampling is performed at a rate that is an integer multiple of the slow rate, thus allowing slow data to be extracted from the fast data for continuous calculation of monitored electrical parameters.

【0009】本発明の例示の実施形態では、サンプリン
グフレームは、一サイクル当たり32個の標本で2つの
周期について4つのサンプリング繰返し部分を含み、繰
返し部分間において一周期の1/128というほんの少
しの遅れを伴う。かくして、一フレームには81/32の周
期が必要であり、一周期当たり128個のサンプルとい
う等価なサンプリングレートが得られる。高速サンプリ
ングを、低速サンプリングレートの4倍である一周期あ
たり128個のサンプルで実施し、これにより一周期あ
たり32個という速度でサンプルを高速データから抽出
できる。
In an exemplary embodiment of the invention, the sampling frame comprises 32 samplings per cycle, 4 sampling repetitions for 2 periods, and only a few 1 / 128th of a period between repetitions. There is a delay. Thus, one frame is required period of 8 1/32, equivalent sampling rate of 128 samples per cycle is obtained. High-speed sampling is performed with 128 samples per cycle, which is four times the low-speed sampling rate, which allows samples to be extracted from high-speed data at a rate of 32 per cycle.

【0010】上述したように、波形の高調波成分のフー
リエ解析について相当長い計算時間が必要である。本発
明の別の特徴によれば、マイクロコンピュータにより実
行されるタスクは、高調波ひずみ分析のための計算時間
が得られるようにすると共に依然として充分な計算時間
をモニタ機能にあててパラメータのフルスペクトルを追
跡できるようにするために割当てが行われる。また、サ
ンプリングを開始する周期的な割込みは、マイクロコン
ピュータにより実行される計算の性能を調節する。サン
プリングフレーム全体にわたり特定の割込みで実行され
るよう特定のタスクが指定される。フーリエ解析による
計算は、サンプリングフレーム中に奇数番目又は偶数番
目の割込みのいずれか一方の各々について実行される一
層小さなステップに細分化される。マイクロコンピュー
タにより実行される他の機能の全ては、奇数番目又は偶
数番目の割込みのうち他方に割り当てられる。一サンプ
リングフレーム中に収集されるデータは、次のサンプリ
ングフレーム中に処理される。一周期あたり32個のサ
ンプルがあるので、高調波計算のために各周期中に利用
できる割込みの数は16であり、他の機能、例えばモニ
タ及び/又は保護機能の実行のために利用できる割込み
の数は16である。各サンプリングフレーム内で利用で
きる保証周期は6であり、そのサンプリングフレーム中
にタスクを実行できる(高速サンプリングを2つの周期
中に実行できる)。かくして、一周期あたりに実行され
るタスク数が16の場合、96の互いに異なるタスクス
ロットを利用できる。本発明によれば、実行されるべき
タスクは、サンプリングフレーム中に利用できるこれら
96のタスクスロットに区分される。
As described above, a considerably long calculation time is required for the Fourier analysis of the harmonic components of the waveform. According to another characteristic of the invention, the task carried out by the microcomputer is such that the calculation time for the harmonic distortion analysis is obtained and the full spectrum of parameters is still devoted to the monitoring function. Is assigned to allow tracking. Also, the periodic interrupts that initiate sampling regulate the performance of the calculations performed by the microcomputer. A particular task is designated to run at a particular interrupt throughout the sampling frame. The Fourier analysis calculations are subdivided into smaller steps performed for each of either the odd or even interrupts during the sampling frame. All other functions performed by the microcomputer are assigned to the other of the odd or even interrupts. The data collected during one sampling frame is processed during the next sampling frame. Since there are 32 samples per period, the number of interrupts available during each period for harmonic calculations is 16, and interrupts available for performing other functions, such as monitoring and / or protection functions. Is 16. The guaranteed period available within each sampling frame is 6 and the task can be performed during that sampling frame (fast sampling can be performed during two periods). Thus, if the number of tasks executed per cycle is 16, 96 different task slots can be used. According to the invention, the task to be executed is partitioned into these 96 task slots available during the sampling frame.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1に示すように、本発明のモニ
タ/解析器1は、交流電力系統3、例えば配電システム
の監視及び解析に用いられる。図示の配電システム3
は、3つの相導体5A,5B,5C、中性導体5N、及
び接地導体5Gを有する。変流器7A,7B,7C,7
N,7Gが各導体中を流れる電流を検出し、計器用変圧
器9A,9B,9Cが相−中性導体間電圧を検出し、計
器用変圧器9Nによって中性−接地導体間電圧が得られ
る。レンジング回路(ranging circuit)11が電流信号
及び−10〜0ボルトの電圧信号を+10ボルト信号に
変換し、これをアナログ−ディジタル変換器13(以
下、「A/D変換器」という)で変換してディジタルプ
ロセッサ15に入力できるようにする。A/D変換器1
3は、ディジタルプロセッサ15により生じる割込み信
号(以下単に「割込み」という場合がある)で決まるサ
ンプリングレートでアナログ電圧及び電流をサンプリン
グする。これら割込み信号は、第1の低速サンプリング
レート又は第2の高速サンプリングレートで選択的に発
生する。例示の装置では、低速サンプリングレートは一
周期当たり32個の標本であり、高速サンプリングレー
トは一周期当たり128個の標本である。低速サンプリ
ング中、A/D変換器13は、全部で5つの電流及び全
部で4つの電圧をサンプリングする。高速サンプリング
に関しては、再度全ての電流をサンプリングするが、相
電圧を3つだけディジタル化してディジタルプロセッサ
に入力する。これら電流及び電圧の各々を各割込み毎に
サンプリングする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a monitor / analyzer 1 of the present invention is used for monitoring and analyzing an AC power system 3, for example, a power distribution system. Power distribution system 3 shown
Has three phase conductors 5A, 5B, 5C, a neutral conductor 5N, and a ground conductor 5G. Current transformers 7A, 7B, 7C, 7
N, 7G detects the current flowing through each conductor, and the transformers 9A, 9B, 9C for the instrument detect the voltage between the phase and the neutral conductor, and the transformer 9N for the instrument obtains the voltage between the neutral and the ground conductor. To be A ranging circuit 11 converts a current signal and a voltage signal of -10 to 0 volt into a +10 volt signal, which is converted by an analog-digital converter 13 (hereinafter referred to as "A / D converter"). Input to the digital processor 15. A / D converter 1
3 samples analog voltage and current at a sampling rate determined by an interrupt signal generated by the digital processor 15 (hereinafter may be simply referred to as “interrupt”). These interrupt signals are selectively generated at the first slow sampling rate or the second fast sampling rate. In the illustrated apparatus, the slow sampling rate is 32 samples per cycle and the fast sampling rate is 128 samples per cycle. During low speed sampling, the A / D converter 13 samples a total of 5 currents and a total of 4 voltages. For high speed sampling, all currents are sampled again, but only three phase voltages are digitized and input to the digital processor. Each of these currents and voltages is sampled for each interrupt.

【0012】ディジタルプロセッサ15はこれらディジ
タル標本により得られたデータを利用して二組の電気的
パラメータの値を生じさせる。第1の組のパラメータは
モニタ機能と関連していて、計測されたパラメータ、例
えば、rms電流、rms電圧、ピーク電流、ピーク電
圧、最小電流、最小電圧、力率、ワット値、バール値
(Vars)、ボルトアンペア値、全高調波係数、Kファク
ター、CBMEAデレーティングファクター等を含む。
ディジタルプロセッサ15により計算される第2の組の
パラメータは、個々の調波係数である。本発明は、デー
タ収集及び処理を組織化して最大数のパラメータを連続
的に監視すると共に高調波成分を同時計算できるように
する。
The digital processor 15 uses the data obtained from these digital samples to generate two sets of electrical parameter values. The first set of parameters is associated with the monitoring function and is the measured parameter, eg, rms current, rms voltage, peak current, peak voltage, minimum current, minimum voltage, power factor, watts, vars (Vars). ), Volt ampere value, total harmonic coefficient, K factor, CBMEA derating factor, etc.
The second set of parameters calculated by the digital processor 15 are the individual harmonic coefficients. The present invention organizes the data collection and processing to allow continuous monitoring of the maximum number of parameters and simultaneous calculation of harmonic components.

【0013】ディジタルプロセッサ15は入力/出力装
置(I/O)17を有し、これによりフロントパネル1
9に接続されている。フロントパネル19は、ユーザー
とのインタフェースとして役立つ。ユーザーがモニタ/
解析器1の動作を制御して交流電力系統3を監視できる
のはこのフロントパネルによる。入力/出力装置17は
又、ディジタル入力を介してディジタルプロセッサ15
を接点入力とインタフェースさせる。また、リレー出力
及びアナログ出力が入力/出力装置17により得られ
る。ディジタルプロセッサ15は又、通信リンク21を
介して遠隔プロセッサと連絡する。この通信リンク21
を通じて、モニタ/解析器1は遠隔プロセッサ(図示せ
ず)への情報を提供できると共に、或いはこの遠隔プロ
セッサにより制御可能となる。
The digital processor 15 has an input / output device (I / O) 17, by which the front panel 1
9 is connected. The front panel 19 serves as an interface with the user. User monitors /
It is this front panel that can control the operation of the analyzer 1 and monitor the AC power system 3. The input / output device 17 also includes a digital processor 15 via a digital input.
Interface with contact inputs. Further, the relay output and the analog output are obtained by the input / output device 17. Digital processor 15 also communicates with a remote processor via communication link 21. This communication link 21
Through, the monitor / analyzer 1 can provide information to and / or be controlled by a remote processor (not shown).

【0014】図2は図1に示すモニタ/解析器1のデー
タ流れ図23である。検出されたアナログ電圧及び電流
をディジタル信号に変換してデータ収集及び処理機能2
5に入力し、ここでデータをフロントパネル制御装置2
7からの設定値に従って処理する。かかる設定値をフロ
ントパネル押しボタンにより制御装置27に入力する。
また、これら押しボタンを用いると、データを要求で
き、そしてデータを収集して利用時にはフロントパネル
上に表示できるようになる。データ収集及び処理を、フ
ロントパネルから設定できるリアルタイムクロック29
により得られる時間データを用いて実施する。例えば接
点閉成のような外部入力の処理も行われる。フロントパ
ネル上での表示のための情報提供に加え、通信リンク、
例えば、インコム(Incom:登録商標)ネットワーク31
又は他の任意適当な通信リンクを介して遠隔コンピュー
タとデータ交換できる。これにより、モニタ/解析器1
は、フロントパネルとインタフェースするのと同一の方
法で遠隔ユニットとインタフェースできる。フロントパ
ネルへの出力の提供、及び通信リンクを介する遠隔ユニ
ットへの出力の提供に加え、リレー出力も発生させるこ
とができる。
FIG. 2 is a data flow diagram 23 of the monitor / analyzer 1 shown in FIG. Data collection and processing function by converting the detected analog voltage and current into digital signals 2
5 and input the data to the front panel controller 2
Processing is performed according to the set value from 7. The set value is input to the control device 27 using the front panel push button.
Also, these pushbuttons allow data to be requested and data to be collected and displayed on the front panel for use. Real-time clock that can be set from the front panel for data collection and processing 29
It carries out using the time data obtained by. External input processing such as contact closure is also performed. In addition to providing information for display on the front panel, communication links,
For example, Incom (registered trademark) network 31
Alternatively, data may be exchanged with the remote computer via any other suitable communication link. This enables the monitor / analyzer 1
Can interface with the remote unit in the same manner as it interfaces with the front panel. In addition to providing output to the front panel and providing output to remote units via a communication link, relay outputs can also be generated.

【0015】図3は、本発明に従って利用されるサンプ
リング技術を示している。上述のように、2つのサンプ
リングレートが用いられている。さらに、精度向上のた
めに等価サンプリングが低速サンプリングと共に採用さ
れている。選択可能な高速サンプリングと共に低速等価
サンプリングが、フレーム内サンプリングにより実行さ
れる。各サンプリングフレーム35は、遅れδ(これは
一周期の一部である)を伴う選択された数の周期につい
て371 〜374 のサンプリング繰返し部分から成る。
例示のシステムでは、選択された周期の数は2であり、
フレームは、遅れδを伴う2つの周期について371
374 サンプリングの4つの繰返し部分で構成される。
かくして、例示のフレーム35は、8周期+4δに等し
い。例示のシステムでは、低速サンプリングレートは一
周期当たり32個の標本であり、δは一周期の1/12
8に等しくされ、従って、サンプリングフレーム35は
基本波形33の81/32に等しい。これにより一周期当た
り128個の標本の等価サンプリングレートが得られ
る。
FIG. 3 illustrates the sampling technique utilized in accordance with the present invention. As mentioned above, two sampling rates are used. In addition, equivalent sampling is adopted together with low speed sampling to improve accuracy. Slow equivalent sampling with selectable fast sampling is performed by intra-frame sampling. Each sampling frame 35 consists of 37 1 to 37 4 sampling repeat portions for a selected number of periods with a delay δ, which is part of one period.
In the exemplary system, the number of cycles selected is two,
The frame is 37 1 for two cycles with delay δ.
It consists of four repeating parts of 37 4 sampling.
Thus, the exemplary frame 35 is equal to 8 periods + 4δ. In the exemplary system, the slow sampling rate is 32 samples per cycle and δ is 1/12 of a cycle.
Is equal to 8, therefore, the sampling frame 35 is equal to 8 1/32 of the basic waveform 33. This gives an equivalent sampling rate of 128 samples per cycle.

【0016】高速サンプリングを、サンプリングフレー
ム35中、繰返し部分371 〜374 のうち任意の一つ
(ただし、一つだけ)で実施できる。かくして、例え
ば、例示の装置では、高速サンプリング(要求された場
合)は、フレーム35中の第3の繰返し部分373 で実
施される。フレーム35の任意の一つを高速サンプリン
グのために使用できるが、これは常に同一の繰返し部分
である。高速サンプリングが一つだけの繰返し部分につ
いて行われるので、サンプリングは同期であるのが良
く、これにより波形の高調波成分のフーリエ解析の要件
を満たすことができる。同期という用語は、一周期毎に
整数個の標本を抽出することを意味する。遅れδが繰返
し部分の最後にきても、これが一つだけの繰返し部分の
間に実施される同期サンプリングを妨害することはな
い。高速サンプリングは、低サンプリングレートの整数
倍である速度で実施される。例示の実施例では、高速サ
ンプリングレートは、一周期当たり128個の標本であ
り、これは低速サンプリングレートの4倍である。これ
により、低速データを高速データから抽出でき、したが
って、連続データを、低速サンプリングを用いて実施さ
れる計算に利用できるようになる。
[0016] The high-speed sampling, in the sampling frame 35 can be implemented in any one of the repeated portions 37 1 to 37 4 (however, only one). Thus, for example, in the illustrated apparatus, fast sampling (if required) is performed in the third repeating portion 37 3 in frame 35. Any one of the frames 35 can be used for high speed sampling, but it is always the same repeating portion. Since the fast sampling is done on only one repetitive part, the sampling should be synchronous, which can meet the requirements of Fourier analysis of the harmonic content of the waveform. The term synchronization means extracting an integer number of samples per cycle. Even if the delay δ comes to the end of the repeat part, it does not interfere with the synchronous sampling performed during only one repeat part. Fast sampling is performed at a rate that is an integer multiple of the low sampling rate. In the illustrated embodiment, the fast sampling rate is 128 samples per period, which is four times the slow sampling rate. This allows the slow data to be extracted from the fast data and thus makes the continuous data available for calculations performed using slow sampling.

【0017】各繰返し部分37における選択された数の
周期は例示の実施例では2であるが、他の周期数を使用
しても良い。しかしながら、各繰返し部分について選択
された周期数は、フレーム中に収集できる高速データの
最大周期数を定める。2つの周期により或る程度の平均
化が行われ、これはもし高速データの一つだけの周期を
収集した場合には利用できない。他方、もし選択された
数の周期が2つよりも大きい場合、フレームの長さを伸
ばし、それにより、モニタ機能に適切な波形の振幅の変
化に対する応答を減少させることができる。フレーム3
5中の異なる数の繰返し部分37を使用できるが、少な
い繰返し部分数は等価サンプリングの分解能を減少さ
せ、繰返し部分数の増大により振幅変化に対する計算応
答時間が減少する。
The selected number of periods in each repeating portion 37 is two in the illustrated embodiment, but other numbers of periods may be used. However, the number of cycles selected for each repeating portion defines the maximum number of cycles of high speed data that can be collected during a frame. The two cycles provide some averaging, which is not available if only one cycle of high speed data is collected. On the other hand, if the selected number of periods is greater than two, the length of the frame can be increased, thereby reducing the response to changes in the amplitude of the waveform suitable for monitoring functions. Frame 3
Although a different number of repeating parts 37 in 5 can be used, a smaller number of repeating parts will reduce the resolution of the equivalent sampling and an increase in the number of repeating parts will reduce the computational response time to changes in amplitude.

【0018】高速でのサンプリングを交流配電システム
3における種々の条件、例えば、過電流条件、引外し条
件、低電圧条件等に応答して自動的に実施できる。さら
に、高速サンプリングをフロントパネルを介して、或い
は通信リンクを介して遠隔的に命令することができる。
また、高速サンプリングをタイマーにより開始すること
ができる。いずれの場合においても、特に異常状態に対
する自動的な応答の場合、高速サンプリングを、次々に
並ぶ一連のサンプリングフレーム内で、例示のシステム
では最高7つの次々に並ぶフレーム内で実施できる。
High-speed sampling can be automatically performed in response to various conditions in the AC power distribution system 3, such as overcurrent conditions, trip conditions, and low voltage conditions. In addition, high speed sampling can be commanded via the front panel or remotely via a communication link.
Also, high speed sampling can be initiated by a timer. In either case, particularly in the case of an automatic response to abnormal conditions, fast sampling can be performed within a series of sampling frames that are one after the other, up to seven successive frames in the exemplary system.

【0019】フーリエ解析の実行のために、マイクロプ
ロセッサで利用可能な計算時間の半分をその機能の実行
に割り当てる。これら計算(分析された波形についての
基本振動の百分率として個々の調波についての値を発生
する)は、低速サンプリング中にのみ実施される。かく
して、一つおきの割込み、例えば奇数番目の割り込み
は、アナログ−ディジタル変換を開始させ、またフーリ
エ解析についての計算動作をトリガする。残りのタスク
は、偶数番目の割込みに割り当てられ、かかる割込みも
アナログ−ディジタル変換を開始させる。以下に示す表
1は、偶数番目の割込みに対するタスクの例示の割り当
てを示している。低速サンプリングレートは一周期あた
り32個の標本なので、16個の偶数番目の割込みがあ
り、これにタスクを割り当てることができる。フレーム
中には8つの周期があるので、これら周期の6つだけを
タスク遂行に利用できるものとして保証する。というの
は、他の2つの周期は高速サンプリングに利用可能でな
ければならないからである。したがって、フレーム中に
常時使用できるタスクスロットの数は16×6=96個
である。もしフレーム中に高速サンプリングが行われな
い場合、利用できるタスクスロットの数は16×2=3
2個である。重要度の低い、又は更新の必要頻度の少な
いタスクを、上記の追加のタスクスロットに割り当て
る。例示のシステムでは、高速サンプリングをフレーム
中の第3番目の繰返し部分373 の間に実行するが、高
速サンプリングフレームの間に除外されるのは、最後の
繰返し部分374 に割り当てられているタスクスロット
である。かくして、偶数番目の割込みに割り当てられて
いるタスクの実行は、高速サンプリングにより遅れを生
じ、その代わりに、通常は第3番目の繰返し部分373
の間に実行されるタスクが第4番目の繰返し部分374
の間に実行される。図4から注目されることは、実行さ
れるタスクは、全高調波ひずみ(THD)の計算を含
む。これら計算は偶数番目の割込みで実行する。という
のは、低速サンプリングより得られるデータを必要とす
るに過ぎない単純な計算であり、任意のフレーム中に実
行されるタスクは先のフレームから収集されたデータを
利用するからである。
To perform the Fourier analysis, half of the computation time available on the microprocessor is dedicated to the execution of that function. These calculations (generating the value for each harmonic as a percentage of the fundamental vibration for the analyzed waveform) are performed only during slow sampling. Thus, every other interrupt, for example an odd numbered interrupt, initiates an analog-to-digital conversion and also triggers a computing operation for Fourier analysis. The remaining tasks are assigned to even interrupts, which also initiate the analog-to-digital conversion. Table 1 below shows an exemplary assignment of tasks to even-numbered interrupts. Since the slow sampling rate is 32 samples per cycle, there are 16 even interrupts to which tasks can be assigned. Since there are 8 cycles in a frame, only 6 of these cycles are guaranteed to be available for task execution. The other two periods must be available for fast sampling. Therefore, the number of task slots that can always be used in a frame is 16 × 6 = 96. If high speed sampling is not performed during the frame, the number of available task slots is 16 × 2 = 3.
There are two. Assign less important or less frequently updated tasks to these additional task slots. In the exemplary system, fast sampling is performed during the third repeating portion 37 3 of the frame, but excluded during the fast sampling frame is the task assigned to the last repeating portion 37 4. It is a slot. Thus, the execution of the task assigned to the even-numbered interrupt is delayed by the fast sampling, and instead, is usually the third iteration portion 37 3.
The task performed during is the fourth iteration portion 37 4
Executed during. It is noted from FIG. 4 that the task performed involves calculation of total harmonic distortion (THD). These calculations are executed at even interrupts. This is because it is a simple calculation that only requires data from slow sampling, and the task performed during any frame utilizes the data collected from the previous frame.

【0020】[0020]

【表1】 しかしながら、低速サンプリングのための割込み毎に実
行される或る特定の処理がある。この処理は、rms値
の計算のために電流及び電圧を自乗し、得られた値を合
計することを含む。同様に、電力計算のためにその電圧
と電流を互いに乗算して合計する。所与の割込みの際に
収集されたデータセットを、このようにして次の割込み
の際に処理する。次に、各フレーム中のこの前処理によ
り得られた結果を累積したものを、次のフレーム中にか
かるデータを必要とするタスクの実行の際使用するため
に保持する。かくして、例えば、偶数番目の割込みで実
行されるタスクのうちの一つは、先のフレーム中に累計
された二乗値の合計の平方根を得ることによりrms電
流値を求めることにある。
[Table 1] However, there is certain processing that is performed on every interrupt for slow sampling. This process involves squaring the current and voltage for the calculation of the rms value and summing the obtained values. Similarly, the voltages and currents are multiplied together and summed for power calculation. The data set collected on a given interrupt is thus processed on the next interrupt. The cumulative result of this preprocessing in each frame is then retained for use in performing tasks that require such data in the next frame. Thus, for example, one of the tasks performed at even interrupts is to find the rms current value by taking the square root of the sum of the squared values accumulated during the previous frame.

【0021】低速サンプリングを1周期当たりサンプル
128個という等価サンプリングレートで実行している
間、事実上、各周期に抽出されるサンプルは32個だけ
であり、その後、量δだけ遅れて次の周期のサンプルが
抽出される。一方、高速サンプリング時には1周期当た
り間違いなく128個のサンプルが抽出される。このサ
ンプリングレートは低いサンプリングレートの整数倍な
ので、低速サンプリングデータを高速データから抽出す
る。高速割込み毎に、電流と電圧の生の値をサンプリン
グして記憶する。電流及び電圧の自乗及び総計だけを、
高速サンプリング中に4番目のサンプルごとに抽出され
たサンプルについて実行する。しかしながら、全ての処
理を割込み毎に完了させる必要は無いので、二乗値の合
計を求めるための電流及び電圧の処理を4つの割込みに
わたって配分する。
While performing slow sampling at an equivalent sampling rate of 128 samples per cycle, in effect only 32 samples are taken in each cycle, and then delayed by the amount δ for the next cycle. Sample is extracted. On the other hand, during high-speed sampling, 128 samples are definitely extracted per cycle. Since this sampling rate is an integral multiple of the low sampling rate, the low speed sampling data is extracted from the high speed data. For each high speed interrupt, the raw values of current and voltage are sampled and stored. Only the square and sum of current and voltage,
Perform on every 4th sample taken during fast sampling. However, not all processing needs to be completed on every interrupt, so the current and voltage processing for summing the squared values is distributed across the four interrupts.

【0022】偶数番目の割込みで実行されるタスクのう
ち1つは、相回転を求めることである。これは、相−中
性電圧から相間電圧のうちの2つを計算することにより
達成される。これらの相間電圧のうちの1つは、90°
位相がずれている。この位相ずれした相間電圧及び他の
相間電圧を互いに乗算する。その結果得られたものの極
性が相回転を決定する。
One of the tasks performed by the even-numbered interrupts is to find the phase rotation. This is achieved by calculating two of the interphase voltages from the phase-neutral voltage. One of these interphase voltages is 90 °
Out of phase. The phase-shifted interphase voltage and the other interphase voltage are multiplied with each other. The polarity of the resulting one determines the phase rotation.

【0023】同期サンプリングは調波成分の測定に用い
られるフーリエ解析にとって必要なので、交流電力の周
期を周期的に計算して、もし同期サンプリングの実行が
必要な場合にはサンプリングインターバルを調節できる
ようにする。サンプリングインターバルのかかる調節
は、その結果のゆがみを避けるために高速サンプリング
中には行わない。
Synchronous sampling is necessary for Fourier analysis used to measure harmonic components, so that the period of the AC power is calculated periodically so that the sampling interval can be adjusted if synchronous sampling needs to be performed. To do. No such adjustment of the sampling interval is done during fast sampling to avoid resulting distortions.

【0024】図4は、ディジタルプロセッサ15により
実行されるタイマー割込みルーチン39の流れ図であ
る。このルーチンを呼び出すごとに、電流及び電圧のア
ナログ−ディジタル変換がブロック41で開始される。
サンプリングが低速で実行されていることがブロック4
3で判定されると、次の低速割込みのための時間間隔が
セットされ、低速データを記憶するためのポインタがブ
ロック45でセットされる。次に、先のサンプルからの
電流及び電圧が二乗され、先のサンプルからの電力計算
がブロック47で実行される。次に、ブロック49で電
力計算結果をエネルギ合計に加える。8つの周期の完了
がブロック51で判定されると、このフレームに関する
処理値がブロック53で保持される。次に、この割込み
時にA/D変換器で生じた電流及び電圧のディジタル値
をブロック55で保持する。これらは、電力及びrms
値を計算するために次の低速割込み時にブロック47で
使用されることになる値である。もしこれが偶数番目の
サンプル(割込み)であることがブロック57で判定さ
れると、表1のタスク表からの適当なタスクがブロック
59で実行される。他方、もしこれが奇数番目の割込み
であれば、調波データセットの計算がブロック61で実
行される。いずれの場合においても、ブロック63でル
ーチンから出る。
FIG. 4 is a flow chart of the timer interrupt routine 39 executed by the digital processor 15. Each time this routine is called, the current and voltage analog-to-digital conversion begins at block 41.
Block 4 indicates that sampling is running slowly
When determined at 3, the time interval for the next slow interrupt is set and the pointer for storing slow data is set at block 45. The current and voltage from the previous sample is then squared and the power calculation from the previous sample is performed at block 47. Next, at block 49, the power calculation result is added to the total energy. When the completion of eight cycles is determined in block 51, the processed value for this frame is held in block 53. Next, block 55 holds the digital values of the current and voltage generated in the A / D converter at the time of this interruption. These are power and rms
The value that will be used in block 47 at the next slow interrupt to calculate the value. If it is determined at block 57 that this is an even sample (interrupt), then the appropriate task from the task table of Table 1 is performed at block 59. On the other hand, if this is an odd interrupt, then the calculation of the harmonic data set is performed at block 61. In either case, the routine exits at block 63.

【0025】高速サンプリング中であることがブロック
43で判定されると、次の高速割込みのための時間及び
高速データを記憶するためのポインタがブロック65で
セットされる。ブロック67でポインタを増分させてチ
ェックし、4番目ごとの高速割込み時に低速データを保
持する。高速割込み毎に、高速データを保持して当初の
処理、例えば電流又は電圧の自乗を実行する。もし、高
速データの2つの周期分が収集されたことがブロック6
9で判定されると、FAST DATAフラッグがブロ
ック71でリセットされ、タイマー割込みルーチン39
が次に呼び出されると、低速サンプリングを再開され
る。
If it is determined at block 43 that high speed sampling is in progress, a pointer for storing time and high speed data for the next high speed interrupt is set at block 65. The pointer is incremented and checked in block 67 to hold the slow data on every fourth fast interrupt. For each high-speed interrupt, the high-speed data is held and the initial processing, for example, the square of the current or the voltage is executed. If 6 cycles of high speed data were collected, block 6
If so, the FAST DATA flag is reset at block 71 and the timer interrupt routine 39
The next time is called, slow sampling is resumed.

【0026】本発明の特定の実施形態を詳細に説明した
が、当業者であれば開示内容に照らしてかかる細部の種
々の設計変更及び改造を想到できるので、開示した特定
の構成は、例示であって本発明の範囲を限定するもので
はなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載の事項
及びその均等範囲に基づいて定められる。
Although specific embodiments of the present invention have been described in detail, those skilled in the art can devise various design changes and modifications of such details in light of the disclosure, and thus the specific configurations disclosed are merely examples. Therefore, the scope of the present invention is not limited, and the scope of the present invention is determined based on the matters described in the claims and the equivalent range thereof.

【0027】[0027]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるモニタ/解析器のブロック線図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a monitor / analyzer according to the present invention.

【図2】図1に示す装置に関するデータ流れ図である。2 is a data flow diagram for the apparatus shown in FIG. 1. FIG.

【図3】本発明に従って交流電力波形をサンプリングす
る方法を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of sampling an AC power waveform according to the present invention.

【図4】図1に示す装置のマイクロコンピュータのため
のタイマー割込みルーチンの流れ図である。
4 is a flow chart of a timer interrupt routine for the microcomputer of the apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 電力系統 5 導体 7 変流器 9 変圧器 11 レンジング回路 13 A/D変換器 15 ディジタルプロセッサ 17 入/出力装置 19 フロントパネル 21 通信リンク 3 Power system 5 Conductor 7 Current transformer 9 Transformer 11 Ranging circuit 13 A / D converter 15 Digital processor 17 Input / output device 19 Front panel 21 Communication link

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G06F 17/14 H02J 3/00 D 9470−5G (71)出願人 390033020 Eaton Center,Clevel and,Ohio 44114,U.S.A.Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location // G06F 17/14 H02J 3/00 D 9470-5G (71) Applicant 390033020 Eaton Center, Cleveland and Ohio 44114 , U. S. A.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電力系統用の電気装置であって、 電力系統中の波形の検出手段と、 検出手段により検出された波形を選択的に第1のサンプ
リングレート及びその整数倍である第2のサンプリング
レートでディジタルサンプリングするサンプリング手段
と、 第1のサンプリングレートで得られたサンプルから波形
の第1のパラメータ値を求めると共に第2のサンプリン
グレートで得られたサンプルから波形の第2のパラメー
タ値を求めるディジタル処理手段とを有し、 ディジタル処理手段は、第2のサンプリングレートで得
られたサンプルから第1のサンプリングレートのサンプ
ルを抽出して第1のパラメータ値が連続的に求められる
ようにすることを特徴とする交流電力系統用の電気装
置。
1. An electric device for an AC power system, comprising: a detection unit for detecting a waveform in the power system; and a waveform detected by the detection unit, wherein the first sampling rate and an integral multiple thereof are selected. Sampling means for digitally sampling at a sampling rate of, and a first parameter value of the waveform is obtained from the sample obtained at the first sampling rate, and a second parameter value of the waveform is obtained from the sample obtained at the second sampling rate. To obtain a first parameter value continuously by extracting a sample of the first sampling rate from the samples obtained at the second sampling rate. An electric device for an AC power system, which is characterized by:
【請求項2】 ディジタル処理手段は、 1つのサンプルセットを、次のサンプルセットが第1の
サンプリングレートで得られる間に処理する手段と、 第2のサンプリングレートで得られたサンプルから第1
のサンプリングレートで抽出されたサンプルセット中の
互いに異なる一連のサンプルを、別のサンプルセットを
第1のサンプリングレートで抽出する前に次の複数の各
サンプルが第2のサンプリングレートで得られる時に処
理する手段とを含むことを特徴とする請求項2記載の電
気装置。
2. The digital processing means comprises means for processing one sample set while the next sample set is obtained at the first sampling rate, and a first from the samples obtained at the second sampling rate.
A different series of samples in a sample set sampled at a sampling rate of 1 to 2 when each next plurality of samples is obtained at a second sampling rate before another sample set is sampled at a first sampling rate. 3. An electric device according to claim 2, further comprising:
【請求項3】 交流電力系統用の電気装置であって、 電力系統中の波形の検出手段と、 サンプリングフレーム中の波形をディジタルサンプリン
グするサンプリング手段とを有し、 各サンプリングフレームは選択された数の交流波形周期
とそれに続く交流波形周期の1少部分である遅れとの間
サンプリングされる所定数のサンプリング繰返し部分か
ら成り、 サンプリング手段は、前記選択された数の周期を第1の
サンプリングレート及びこれよりも高い第2のサンプリ
ングレートで選択的にサンプリングするが、第2のサン
プリングレートは前記選択された数の周期につきサンプ
リングフレーム中に一度だけ用いられ、 ディジタル処理手段が、各サンプリングフレーム全体に
わたり第1のサンプリングレートで得られたサンプルを
用いて前記波形の第1のパラメータ値を求めると共に第
2のサンプリングレートで得られたサンプルを用いて前
記波形の第2パラメータ値を求めることを特徴とする交
流電力系統用の電気装置。
3. An electrical device for an AC power system, comprising: means for detecting a waveform in the power system; and sampling means for digitally sampling the waveform in a sampling frame, each sampling frame being a selected number. Of the alternating waveform period and a delay that is a fractional part of the subsequent alternating waveform period of a predetermined number of sampling repetitions, the sampling means comprising the selected number of periods at a first sampling rate and A second, higher sampling rate is selectively sampled, the second sampling rate being used only once in a sampling frame for the selected number of periods, and the digital processing means is configured to provide a full sampling frame over each sampling frame. Using the samples obtained at the first sampling rate Electrical apparatus for an AC power system and obtaining a second parameter value of the waveform using the samples obtained in the second sampling rate with determining the first parameter value in the form.
【請求項4】 前記第2のパラメータ値は、調波成分パ
ラメータを含むことを特徴とする請求項3記載の電気装
置。
4. The electric device according to claim 3, wherein the second parameter value includes a harmonic component parameter.
【請求項5】 交流波形周期の前記選択された数は2で
あることを特徴とする請求項4記載の電気装置。
5. The electrical device of claim 4, wherein the selected number of alternating waveform periods is two.
【請求項6】 繰返し部分の前記所定数は4であること
を特徴とする請求項5記載の電気装置。
6. The electric device according to claim 5, wherein the predetermined number of repeating portions is four.
【請求項7】 第2のサンプリングレートは、第1のサ
ンプリングレートの整数倍であることを特徴とする請求
項3記載の電気装置。
7. The electric device according to claim 3, wherein the second sampling rate is an integral multiple of the first sampling rate.
【請求項8】 ディジタル処理手段は、 得られたサンプルセットを、次のサンプルセットが第1
のサンプリングレートで得られる間に処理する手段と、 第2のサンプリングレートで得られたサンプルから第1
のサンプリングレートで抽出されたサンプルセット中の
互いに異なる一連のサンプルを、別のサンプルセットを
第1のサンプリングレートで抽出する前に次の複数の各
サンプルが第2のサンプリングレートで得られる時に処
理する手段とを含むことを特徴とする請求項3記載の電
気装置。
8. The digital processing means uses the obtained sample set as the first sample set.
Means for processing while being obtained at a sampling rate of
A different series of samples in a sample set sampled at a sampling rate of 1 to 2 when each next plurality of samples is obtained at a second sampling rate before another sample set is sampled at a first sampling rate. 4. An electric device according to claim 3, further comprising:
【請求項9】 サンプリング手段は、指定数の一連のサ
ンプリングフレームの各々につき一度だけ、特定のサン
プリング繰返し部分の前記選択された数の周期の間、第
2のサンプリングレートでサンプリングすることを特徴
とする請求項3記載の電気装置。
9. The sampling means samples at a second sampling rate only once in each of a specified number of successive sampling frames during the selected number of periods of a particular sampling repetition portion. The electric device according to claim 3.
【請求項10】 ディジタル処理手段は、先のサンプリ
ングフレーム中に第1のサンプリングレートで得られた
サンプルから波形の前記第1のパラメータ値を求めるこ
とを特徴とする請求項3記載の電気装置。
10. The electric device according to claim 3, wherein the digital processing means obtains the first parameter value of the waveform from the samples obtained at the first sampling rate during the previous sampling frame.
【請求項11】 ディジタル処理手段は、第1のサンプ
リングレートでサンプリングしながら、第2のサンプリ
ングレートで先に得られたサンプルを用いて前記第2の
パラメータ値を求めることを特徴とする請求項10記載
の電気装置。
11. The digital processing means obtains the second parameter value by using the sample previously obtained at the second sampling rate while sampling at the first sampling rate. 10. The electric device according to 10.
【請求項12】 交流電力系統用の電気装置であって、 電力系統中の波形の検出手段と、 反復割込み信号により定まるサンプリングレートで波形
をディジタルサンプリングするサンプリング手段と、 前記反復割込み信号を所定のレートで発生させ、奇数番
目及び偶数番目の割込み信号のうちの一方に応答して、
サンプリング手段で得られた波形サンプルから複数の選
択された電気的パラメータ値を繰返し求め、前記奇数及
び偶数番目の割込み信号のうちの他方に応答して、前記
サンプルから調波成分パラメータ値を繰返し求めるディ
ジタル処理手段とを含むことを特徴とする交流電力系統
用の電気装置。
12. An electrical device for an AC power system, comprising means for detecting a waveform in the power system, sampling means for digitally sampling the waveform at a sampling rate determined by the repetitive interrupt signal, and the repetitive interrupt signal having a predetermined value. Generated at a rate and in response to one of the odd and even interrupt signals,
A plurality of selected electric parameter values are repeatedly obtained from the waveform sample obtained by the sampling means, and a harmonic component parameter value is repeatedly obtained from the sample in response to the other of the odd and even interrupt signals. An electric device for an AC power system, comprising: a digital processing means.
【請求項13】 ディジタル処理手段は、第1のサンプ
リングレート及びその整数倍の第2のサンプリングレー
トで割込み信号を選択的に発生させ、前記選択された複
数の電気的パラメータ値は第1のサンプリングレートで
得られたサンプルから求められ、前記調波成分パラメー
タ値は第2のサンプリングレートで得られたサンプルか
ら求められることを特徴とする請求項12記載の電気装
置。
13. The digital processing means selectively generates an interrupt signal at a first sampling rate and a second sampling rate that is an integral multiple thereof, and the selected plurality of electrical parameter values is the first sampling rate. 13. The electrical device of claim 12, wherein the harmonic component parameter value is determined from a sample obtained at a rate and the harmonic component parameter value is determined from a sample obtained at a second sampling rate.
【請求項14】 ディジタル処理手段は、前記選択され
た電気的パラメータ値を連続的に求める際に用いるため
に、前記第2のサンプリングレートで得られたサンプル
から前記第1のサンプリングレートでサンプルを抽出す
ることを特徴とする請求項13記載の電気装置。
14. Digital processing means samples samples at the first sampling rate from samples obtained at the second sampling rate for use in continuously determining the selected electrical parameter values. The electric device according to claim 13, wherein the electric device is extracted.
【請求項15】 前記選択された電気的パラメータ値の
うち互いに異なるパラメータ値は、奇数番目と偶数番目
の割込み信号のうち一方の一連の割込み信号に応答して
反復的な時系列で求められることを特徴とする請求項1
3記載の電気装置。
15. The different parameter values among the selected electrical parameter values are determined in a repetitive time series in response to a series of interrupt signals of odd-numbered and even-numbered interrupt signals. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
3. The electric device according to 3.
【請求項16】 反復的な時系列は、前記波形のうち2
以上の周期にわたることを特徴とする請求項15記載の
電気装置。
16. The repetitive time series is 2 of the waveforms.
The electric device according to claim 15, wherein the electric device has the above period.
【請求項17】 3相交流電力系統用の電気装置であっ
て、 3相交流電力系統の電圧を1周期あたり4よりも多いサ
ンプルが得られるレートで繰返しディジタルサンプリン
グしてディジタル電圧サンプルを発生させるサンプリン
グ手段と、 ディジタル電圧サンプルを処理して第1の相間電圧信号
から90°位相ずれした第2の相間電圧信号を発生さ
せ、第1と第2の相間電圧信号を乗算して第1の極性時
第1の相回転を指示し、第2の極性時第1の相回転とは
逆の相回転を指示する相回転信号を発生させるディジタ
ル処理手段とを含むことを特徴とする電気装置。
17. An electrical device for a three-phase AC power system, wherein the voltage of the three-phase AC power system is repeatedly digitally sampled at a rate at which more than 4 samples per cycle are obtained to generate digital voltage samples. Sampling means and a digital voltage sample to generate a second interphase voltage signal that is 90 ° out of phase with the first interphase voltage signal and multiply the first and second interphase voltage signals to produce a first polarity. And a digital processing means for generating a phase rotation signal for instructing a phase rotation opposite to the first phase rotation at the time of the second polarity.
JP7294863A 1994-10-17 1995-10-17 Electric apparatus for ac electric power system Ceased JPH08211112A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US325711 1981-11-30
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